(一)作物野生近缘植物常常具有多种优良基因
野生种中蕴藏着许多栽培种不具备的优良基因,如抗病虫性、抗逆性、优良品质、细胞雄性不育及丰产性等。无论是常规育种还是分子育种,目前来说比较好改良的性状仍是那些遗传上比较简单的性状,利用的基因多为单基因或寡基因。而对于产量、品质、抗逆性等复杂性状,育种改良的进展相对较慢。造成这种现象的原因之一是在现代品种中针对目标性状的遗传基础狭窄。在70多年前,瓦维洛夫就预测野生近缘种将会在农业发展中起到重要作用;而事实上也确实如此,因为野生近缘种在数百万年的长期进化过程中,积累了各种不同的遗传变异。作物的野生近缘种在与病原菌的长期共进化过程中,积累了广泛的抗性基因,这是育种家非常感兴趣的。尽管在一般情况下野生近缘种的产量表现较差,但也包含一些对产量有很大贡献的等位基因。例如,当用高代回交—数量性状位点(QTL)作图方法,在普通野生稻(Oryza rufipogon)中发现存在两个数量性状位点,每个位点都可以提高产量17%左右,并且这两个基因还没有多大的负向效应,在美国、中国、韩国和哥伦比亚的独立实验均证明了这一点(Tanksley and McCouch,1997)。此外,在番茄的野生近缘种中也发现了大量有益等位基因。
(二)大力从野生种中发掘新基因
由野生种向栽培种转移抗病虫性的例子很多,如水稻的草丛矮缩病是由褐飞虱传染的,20世纪70年代在东南亚各国发病11.6万多km2,仅1974—1977年这种病便使印度尼西亚的水稻减产300万t以上,损失5亿美元。国际水稻研究所对种质库中的5000多份材料进行抗病筛选,只发现一份尼瓦拉野生稻(Oryza niv)抗这种病,随即利用这个野生种育成了抗褐飞虱的栽培品种,防止了这种病的危害。小麦中已命名的抗条锈病、叶锈病、秆锈病和白粉病的基因,来自野生种的相应占28.6%、38.6%、46.7%和56.0%(根据第9届国际小麦遗传大会论文集附录统计,1999);马铃薯已有20多个野生种的抗病虫基因(如X病毒、Y病毒、晚疫病、蠕虫等)被转移到栽培品种中来。又如甘蔗的赤霉病抗性、烟草的青霉病和跳甲抗性,番茄的螨虫和温室白粉虱抗性的基因都是从野生种转移过来的。在抗逆性方面,葡萄、草莓、小麦、洋葱等作物野生种的抗寒性都曾成功地转移到栽培品种中,野生番茄的耐盐性也转移到了栽培番茄中。许多作物野生种的品质优于栽培种,如我国的野生大豆蛋白质含量有的达54%~55%,而栽培种通常为40%左右,最高不过45%左右。Rick(1976)把一种小果野番茄(Lycopersicon pimpinellifolium)含复合维生素的基因转移到栽培种中。野生种细胞质雄性不育基因利用,最好的例子当属我国杂交稻的育成和推广,它被誉为第二次绿色革命。关于野生种具有高产基因的例子,如第1节中所述。
尤其值得重视的是,野生种的遗传多样性十分丰富,而现代栽培品种的遗传多样性却非常贫乏,这一点可以在DNA水平上直观地看到(Tanksly 和McCouch,1997)。
21世纪分子生物技术的飞速发展,必然使种质资源的评价鉴定将不只是根据外在表现,而是根据基因型对种质资源进行分子评价,这将大大促进野生近缘植物的利用。